Андрей Шляхов - Биология для тех, кто хочет понять и простить самку богомола

Допустим, что в популяции появился ген, побуждающий самок выбирать для спаривания самцов с определенным признаком, например – с длинным хвостом.

Половину генов дети получают от отца, а половину от матери, верно?

Самки, падкие на длинные хвосты, будут передавать это качество своим дочерям ровно с таким же успехом, с каким отцы будут передавать длинные хвосты сыновьям.

Фишер рассматривает развитие обременительного полового признака с двух сторон – развивается не только признак у самцов, но и расположение к нему у самок. Практицизма – ноль, все сугубо случайно, два половых признака, скованные одной цепью, развиваются синхронно.

Осознайте разницу между гандикапистами и фишеровцами. Гандикаписты пытаются найти практический смысл в обременительных признаках, а фишеровцы его отрицают.

Критики гипотезы Фишера, которая официально называется «фишеровским убеганием», любят напирать на то, что предпочтение бесполезного признака не может распространиться среди самок настолько, чтобы иметь эволюционное значение. Ведь изначально этот признак (предпочтение) никакого приспособительного значения не имеет, никакого преимущества своим обладательницам не дает, и потому естественным отбором закреплен не будет.

Да – не имеет и не дает, но при этом и никакого вреда тоже не наносит, так что отторгать его естественный отбор не станет. Но у любого признака есть шанс «возвыситься», то есть достичь некоторой значимой частоты в популяции. Каким образом? Да за счет дрейфа генов!

Дрейфом генов называют случайные изменения частот аллелей (частот генов) в популяции.

Вспомните, что слово «дрейф» означает медленное постоянное перемещение чего-либо под действием сторонних сил. Ключевые слова «постоянное» и «сторонних».

Частота аллелей или частота генов – это соотношение разных аллелей одного и того же гена в популяции. Аллели определяют проявление одного и того же признака в различных формах. Частота аллеля показывает частоту вероятность проявления конкретного признака в популяции.

Частоту аллеля высчитывают делением количества данных аллелей у всех особей данной популяции на общее количество аллелей в популяции и выражают в процентах.

Допустим, что в некой популяции численностью в 100 особей имеется два аллеля, представленных равным количеством копий – 50. Частоты этих аллелей будут равны 50 %. Если в популяции произойдет какой-то катаклизм, резко и произвольно уменьшающий численность особей (например – засуха или землетрясение), то среди выживших особей частота данных аллелей может остаться «пятидесятипроцентной», но может и измениться, составить, к примеру 65 % и 35 %. Тогда можно будет говорить о дрейфе генов.

А в случае, когда частоты аллелей будут значительно отличаться друг от друга, например – 97 % и 3 %, в результате катаклизма могут погибнуть все особи, представляющие «трехпроцентный» вариант. Тогда частота сохранившегося аллеля составит 100 %. Такой вот дрейф. Расклад может оказаться совершенно любым.

Два примера, которые сейчас были рассмотрены, относятся к так называемому эффекту бутылочного горлышка. Катаклизм создает условное «бутылочное горлышко» и выживает тот, кто успеет проскочить в это «горлышко». А кто именно проскочит – неизвестно, никакой закономерности здесь нет. Вполне возможно, что проскочат не самые приспособленные, а те, кто оказался ближе к «горлышку», например – обитал дальше от эпицентра землетрясения или же вблизи водоема, который во время засухи не высох полностью.

Если естественный отбор отбирает наиболее приспособленных к условиям внешней среды, то при дрейфе генов отбор является случайным.

Другой механизм дрейфа генов называется «эффектом основателя». Представим, что по какой-то причине была отделена часть крупной популяции с равномерным распределением аллелей «50 на 50». Например, в результате землетрясения часть материковой территории превратилась в остров или же горный обвал отгородил один участок местности так, что многие животные не в состоянии его покинуть. В отделенной части популяции аллели могут быть распределены не так, как в материнской популяции. В нашем примере изначальные частоты составляли по 50 %, а у «отпочковавшейся» популяции это соотношение может составлять, скажем 70 % и 30 %. Такое соотношение будет поддерживаться в «отпочковавшейся» популяции в ходе ее эволюционного развития. Потому данный механизм и называется «эффектом основателя» – как основали, так и пошло (до тех пор, пока жизнь в новое бутылочное горлышко не загонит).

Так вот, если в результате дрейфа генов признак предпочтения, ну, скажем, длиннохвостых самцов, распространится в популяции до значимых пределов, то такие самцы получат эволюционно важное репродуктивное преимущество – им будут доступны для спаривания все самки, а короткохвостые самцы смогут спариваться только с теми самками, у которых нет пристрастия к длинным хвостам. В результате длиннохвостые самцы будут оставлять больше потомства, чем их короткохвостые собратья – в этом смысл фишеровского убегания. А у длиннохвостых самцов и потомство длиннохвостое, так что спустя некоторое время длинный хвост, не имеющий никакого практического значения, станет в популяции нормой. С другой стороны, репродуктивное преимущество будут получать самки, предпочитающие длиннохвостых. Преимущество это является не прямым, а опосредованным, реализуемым в последующих поколениях – длиннохвостые сыновья этих самок смогут оплодотворить больше самок и оставить больше потомства. Если хочешь больше внуков – выбирай себе партнера с длинным хвостом!

Существуют и другие гипотезы, пытающиеся объяснить происхождение полового отбора и его механизмы. Так, например, гипотеза сверхстимулов считает яркие или гипертрофированные половые признаки самцов средством манипулятивного воздействия на самок. Преувеличенные стимулы привлекают самок не как свидетельство хорошего здоровья самца, а потому что такие стимулы оказывают более сильное воздействие на психику, нежели стимулы обычного порядка, с которыми самки сталкиваются повседневно. Акцент делается на силу воздействия, а не на подтверждение «качественности» самца. Образно говоря: удивил – значит покорил.

Пожалуй, самыми отъявленными манипуляторами являются самцы больших серых шалашников. Эти небольшие птицы называются так потому что в брачный период строят «шалаши» – галереи из веточек. На площадках перед шалашами самцы раскладывают различные предметы, преимущественно камушки, причем раскладывают не абы как, а сортируют их по размеру – крупные выкладываются дальше от «шалаша», а мелкие – ближе к нему. Такая раскладка создает у самки, наблюдающей из «шалаша» за брачными выкрутасами самца, оптическую иллюзию – самец кажется ей крупнее, чем на самом деле.